(57)【要約】【課題】  パンチが近接した仕様でも小型でコンパクトなシート材穿孔装置を提供する。【解決手段】  本発明は、往復運動するパンチおよび該パンチと対応するダイス孔で協働してシート材に孔列を成形するシート材穿孔装置において、２以上のパンチが設置され、支点を中心に回動自在に設けたパンチ保持リンクと、該パンチ保持リンクの力点側にカム溝を介して連結するカム部材と、該カム部材を駆動して前記パンチ保持リンクに回動動作を付与する駆動部を具備し、前記２以上のパンチはパンチ保持リンクの長手方向に並べて設置され、かつ駆動部はパンチ保持リンクの略長手方向に駆動してカム部材をパンチ保持リンクに摺動させるシート材穿孔装置である。好ましくはカム部材はカム部材支点を中心に回動自在に設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復運動するパンチおよび該パンチと対応するダイス孔で協働してシート材に孔列を成形するシート材穿孔装置において、２以上のパンチが設置され、支点を中心に回動自在に設けたパンチ保持リンクと、該パンチ保持リンクの力点側にカム面を介して連結するカム部材と、該カム部材を駆動して前記パンチ保持リンクに回動動作を付与する駆動部を具備し、前記２以上のパンチはパンチ保持リンクの長手方向に並べて設置され、かつ駆動部はパンチ保持リンクの略長手方向に駆動してカム部材をパンチ保持リンクに摺動させるものであることを特徴とするシート材穿孔装置。
【請求項２】
前記カム部材はカム部材支点を中心に回動自在に設けられたことを特徴とする請求項１のシート材穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンチとダイス孔とが協働してシート材に穿孔するシート材穿孔装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファイリング用の孔を穿孔するための装置の一例として、特許文献１で開示されているように、パンチガイドにより摺動案内され、カムにより往復駆動されるパンチとダイスからなるシート材穿孔装置が知られている。これらの装置では穿孔孔数と同数のパンチとダイスを有し、該パンチを押圧するカムは前記パンチにそれぞれ対応した位置に配置されており、孔数と同数のカム等を要していた。
また、コピーした用紙などの綴じ孔を穿孔する装置としては、直線運動するパンチをダイス孔に挿入して穿孔する往復動型の穿孔装置（例えば特許文献２、特許文献３など）が知られている。
これらの往復動型の穿孔装置はいずれも回転円盤カムを回転することによってパンチを直線駆動して穿孔するものである。
【０００３】
また、特許文献４および特許文献５で開示されているように、カムを複数有するカム部材をパンチと交差する方向に作動させ、カムに対応するパンチを動作させることによりダイスと協働してシート材を穿孔する構造として、穿孔装置の通紙方向の寸法を小さくしたシート材穿孔装置が知られている。
【特許文献１】特開平３−２２８５９号公報
【特許文献２】特開平５−２９７００号公報
【特許文献３】特開平１０−１８０６９３号公報
【特許文献４】特開２００１−９７９１号公報
【特許文献５】特開２００１−１７１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したパンチの駆動を回転円盤カムによる場合、穿孔後のパンチ復帰用のコイルバネや、カムフォロア等を設けなければならず、構成部品が多くなり、外形寸法も大きくなりため、複写機用後処理装置の小型化が困難であるという問題があった。また、パンチ駆動カムの回転部分が露出するためカム部分の被覆カバーが必要であり、一層装置の小型化が困難な状況であった。
また、パンチに対応するカムを複数有するカム部材をパンチと交差する方向に動作させる穿孔装置は、パンチの穿孔反力をカム部材が受けるため、カム部材は前記反力を支えるだけの十分な強度が必要となる。
また、書類にファイリング用の孔を明け、ファイルに収納するという整理方法は、世界中で行われているが、その孔の大きさ、位置、数は地域によって異なっている。日本では２つの孔が主流であるが、欧米では２孔、３孔、または４穴とさまざまであり、特にスウェーデンでは、２つの接近した孔が２箇所のある４孔という特殊な仕様である。
隣接するパンチの距離が短くなれば一層強度アップが必要となり、重量は増加し、大きな駆動力が必要になるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、パンチが近接した仕様でも小形でコンパクトなシート材穿孔装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、往復運動するパンチおよび該パンチと対応するダイス孔で協働してシート材に孔列を成形するシート材穿孔装置において、２以上のパンチが設置され、支点を中心に回動自在に設けたパンチ保持リンクと、該パンチ保持リンクの力点側にカム面を介して連結するカム部材と、該カム部材を駆動して前記パンチ保持リンクに回動動作を付与する駆動部を具備し、前記２以上のパンチはパンチ保持リンクの長手方向に並べて設置され、かつ駆動部はパンチ保持リンクの略長手方向に駆動してカム部材をパンチ保持リンクに摺動させるシート材穿孔装置である。
本発明においては、前記カム部材はカム部材支点を中心に回動自在に設けることがのぞましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、パンチ間のピッチの短くパンチが近接した小形でコンパクトなシート材穿孔装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者等は、穿孔装置を小型化、軽量にするためには、（１）駆動力を穿孔装置の孔列方向に取り、穿孔の反力をテコ棒の如く回転支点で受けることが有利であると、（２）近接するパンチを一つのテコ棒、すなわち本発明で規定するパンチ保持リンク、に並べる如く連結し、テコ棒の動作に対応する部材で複数のパンチを動作させることで、近接したパンチを駆動可能とできることを知見し、更に小型化に最適な構成を検討し、本発明に到達したものである。
まず、本発明の基本要素の一例を表す、図１および図２を用いて詳しく説明する。
【０００９】
図１は、２つのパンチ１ａ、１ｂを駆動する例であり、各パンチは、ダイス孔１３ａ、１３ｂに対応するようにパンチ保持リンク４０の長手方向に並べて取り付けられており、パンチ保持リンク４０は支点４１を中心に回動自在に取り付けられている。そして、パンチ保持リンク４０の力点側は、カム面を構成するカム溝５１を介してカム部材であるカム５０に連結されている。
また、カム５０はカム部材支点５３を中心に回動自在に設置されている。
このような構成を有する図１のパンチ待機状態から、図示しない駆動部によりカム５０をＢの方向、すなわちパンチ保持リンク４０の略長手方向に移動させる。するとカム溝５１とパンチ保持リンク４０は摺動し、パンチ保持リンク４０は、その支点４１を中心に反時計周り方向に回動動作する。
【００１０】
こうすることで、パンチ１ａ、１ｂは、パンチ保持リンク４０の回動により下方へ押し下げられ、やがて、図２に示す位置すなわちパンチ１ａがダイス孔１３ａに勘入する位置に到達する。実際には被穿孔材の厚みがあるので図２の位置の直前付近から穿孔が開始する。
図２の状態から更に動作が進むと次にパンチ１ｂとダイス孔１３ｂが勘入する位置に到達し、２つ目の孔が穿孔される。そして、穿孔後に図１のＢ方向とは逆の方向に動作させることで、図１の状態に復帰することが可能である。
【００１１】
このように、本発明では、パンチ保持リンクに、２つ、あるいはそれ以上のパンチを配置することで、簡単な構造で確実な穿孔が可能となる。また、図１および図２で説明するように、駆動部からの各要素の動作方向が回動動作を含めて図の平面上で済む構造である。これにより、図面の表裏方向の装置厚さを低減でき、各種プリンタや複写機およびその後処理装置等の装置への組み込みにおいてもっとも懸念されるシート材の搬送方向（図１の表裏方向）の大型化を避けることができるという利点を有する。
【００１２】
図１の例では、カム部材として、カム部材支点を中心に回転自在に設けられている構造を例示したが、パンチ保持リンクに対して同様の回動動作を付与するためには、必ずしもカム部材支点を有して回動するカム部材でなくても良い。例えばカム部材がパンチ保持リンクの略長手方向に直線動作させる方法もある。しかし、カム部材は穿孔時のパンチの反力を受けるためにカム部材を押さえる部材が必要となる。図１に示すようなカム部材支点を有する構造により、カム部材が受けるパンチの反力はカム部材支点を支える部材と力が加わったカム部材を押さえる部材を兼用できる。すなわち、反力を受けたカム部材を押さえる部材を別に設置する必要がないという利点がある。
また、図１および図２に示すようにパンチ保持リンク４０とパンチ１ａ、１ｂとは、長孔を介して設置することで、パンチが円運動をするのを防ぎ、直線運動を確保することが望ましい。
また、図１、図２は、基本動作を示すための基本要素の一例で説明したが、精度の高い穿孔動作を行うためには、例えばパンチにはガイドを付けることが有効である。
【００１３】
次に、より具体的なシート材穿孔装置として構成した例を説明する。
図３は実施例のシート材穿孔装置の構成を示す断面図、図４および図５はカム部材とパンチ保持リンク部分の説明断面図、図６は他の実施例における断面図である。
本発明のシート材穿孔装置の本体となるガイドフレーム１０はコ字形断面の下フレーム１０１と上フレーム１０２を向き合わせて両端で結合し、箱形断面の梁に構成されている。下フレーム１０１の下背面と上フレーム１０２の上背面とに貫通させてパンチ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを保持する孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄおよび２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄがそれぞれ設けられている。
【００１４】
ガイドフレーム１０に設けたガイド孔１２、２２は穿孔すべき孔間隔に配置され、下フレーム１０１に設けた孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄはコ時形断面の内側に向かってバーリング加工されている。ガイド孔１２、２２の内径はパンチ１の軸外周が滑動可能に適切なクリアランスを確保できる径に仕上げられ、パンチ１を滑動可能に支持している。クリアランスは５〜３０ミクロン程度、好ましくは、５〜１５ミクロン程度である。なお、孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのバーリング穴は、箱の内側に向かってフランジとなる別部品をカシメ等によって形成しても良いが、ガイド孔１２、２２の軸心精度を向上するためには部品点数が少ない方が良いので、下フレーム１０１にバーリングを設ける方が好ましい。
【００１５】
ダイスフレーム３１には穿孔位置にダイス孔１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが設けられている。ダイスフレーム３１とガイド下フレーム１０１は、ガイド孔１２、２２の位置がダイス孔１３に対応するようにして通紙口６を形成し両端をリベット７０で結合されている。
【００１６】
パンチ保持リンク４０ａ、４０ｂは、その支点４１ａ、４１ｂを下フレーム１０１に設けた支点ピン８０によって揺動可能に軸支され、パンチ保持リンク４０ａにはパンチ１ａ、１ｂ、パンチ保持リンク４０ｂにはパンチ１ｃ、１ｄがそれぞれピン２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで取り付けられている。
また、パンチ保持リンク４０ａ、４０ｂは、パンチ１ａ、１ｃを取り付けているピン２ａ、２ｃを介してカム５０ａ、５０ｂがそれぞれ連結されている。
図４の実施例は、パンチ保持リンク４０とカム５０の連結するピンを、パンチ１ａを取り付けているピン２ａで兼用させたが、図６に示すようにパンチ保持リンク４０とカム５０との連結用の専用のピン２００を別に設けても良い。しかし、部品点数が増えてしまうため、図４に示すように、パンチ保持リンク４０とカム５０の連結するピンを、パンチ１ａを取り付けているピン２ａで兼用させることが好ましい。
【００１７】
図４のように、カム５０はそのカム部材支点５３を下フレーム１０１に設けられ、カム溝部５１内を摺動自在に動くピン２ａによりパンチ保持リンク４０と連結されおり、カム５０に設けた突起５２が駆動リンク６０の溝６１に摺動自在に連結されている。
駆動リンク６０はガイドフレーム１０の内側を摺動自在に設置され、図示しない駆動部によりガイドフレーム１０の長手方向に摺動するようになっている。
【００１８】
次に動作について説明する。
図４に示す待機状態において、図示しない駆動部分により駆動リンク６０をＡの方向に移動させる。駆動リンクの溝６１によりカムの突起５２がＡ方向に引っ張られることにより、カム５０はそのカム部材支点５３を中心に回転する。カム５０が回転することにより、カム溝部５１によりパンチ１ａおよびパンチ保持リンク４０ａはピン２ａを介して下方へガイド孔１２ａ、２２ａをガイドにして降下させられる。一方、パンチ保持リンク４０ａは先端を下方へ降下させられるとその支点４１ａを中心に回転するため、パンチ保持リンク４０ａに取り付けた残りのパンチ１ｂもカイド孔１２ｂ、２２ｂをガイドにして下方へ降下させられる。
【００１９】
カム５０およびパンチ保持リンク４０により押し下げられたパンチ１ａ、１ｂの先端は通紙口６を経てダイスフレーム３１に設けたダイス孔１３ａ、１３ｂにそれぞれに勘入する。この時に図示しない被穿孔用紙が通紙口６の所定の位置に配置されていれば、パンチ１ａ、１ｂとダイス孔１３ａ、１３ｂの勘入により用紙に所定の孔が穿孔される。
用紙穿孔後もパンチ１ａ、１ｂ更に下降し、図５に示す位置に到達する。
【００２０】
図５に到達した後、駆動リンク６０をＡとは逆方向の移動させると、前記動作の逆の作用によりパンチ１は上方に持ち上げられ、図４に示す待機位置まで上昇する。
このようにして、パンチ保持リンク４０に配置した２つのパンチを同時に動作させる事で、近接した２つの穴を穿孔する事が可能となる。
【００２１】
尚、図４の実施例は、カム部材中心５３をパンチ保持リンク４０の長手方向に対するパンチ１ａの中心に設置したが、図６の実施例のようにパンチ１ａの中心から離れた位置であってもよい。しかし、カム部材の回転半径を大きくなり、結果的に装置の高さが高くなるという欠点がある。したがって、図４に示すように、カム部材中心５３をパンチ保持リンク４０の長手方向に対するパンチ１ａの中心に設置することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のパンチ待機状態を基本要素によって説明する説明図である。
【図２】本発明のパンチの穿孔状態を基本要素によって説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態の一例において、待機状態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態の一例において、穿孔状態を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態の別の例において、待機状態示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  パンチ、２  ピン、６  通紙口、１０  ガイドフレーム、１２  下フレームのガイド孔、１３  ダイス孔、２２  上フレームのガイド孔、３１  ダイスフレーム、４０  パンチ保持リンク、４１  パンチ保持リンクの支点、５０  カム、５１  カム溝、５２  カムの突起部、５３  カム部材支点、６０  駆動リンク、６１  駆動リンクの溝、１０１  下フレーム、１０２  上フレーム、７０  リベット、８０  支点ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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